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Ich erwähnte zuvor, dass schon die allerersten SF-HD7 den "HD7"-Aufdruck hatten, nur versteckter. Nur leider hatte ich vergessen, ein Foto davon anzuhängen.

Das hier ist ein sehr früher HD7 aus einer F-Chassis (GH-15, "v5") SCPH-30004R von 2001, mit Metallbasis und der kleinen Plastikabdeckung, wie er gemeinhin als "KHS-400R" bezeichnet wurde. Ist nur schwer zu sehen, weil es eben ins Metall vom Linsen-Aktuator eingestanzt ist, anstatt prominent oben auf dem Plastik zu sein.

Hier der HD7-Aufdruck: https://s20.directupload.net/images/241228/f3kd75xv.jpg
Und hier ein Foto vom gesamten Laser-Pickup: https://s20.directupload.net/images/241228/dwfmxv7u.jpg

Ich ging immer davon aus, dass alle Laser der dicken PS2s den gleichen LD-Baustein verwendet haben. Dem ist also nicht so?

Korrekt; die späten, J-Chassis, SCPH-5XXXX Konsolen nutzen einen Mitsumi-Laser (genauer: einen ganzen Laufwerksmechanismus von Mitsumi), der elektrisch bereits weitgehend den Slim-Laufwerken entspricht, nur mechanisch nicht. Und der benutzt nicht den Sony-Lasercoupler, sondern voneinander getrennt eine 2-wavelength-Laserdiode (inkl. Monitoring-Photodiode) und PDIC. Genau wie bei "konventionellen" DVD-Lasern.

Trotzdem ist mir nicht klar, welcher Pin das von dem Baustein sein soll, denn die beiden Dice werden darüber rausgeführt. Vermutlich ist das dann Im, oder?

PD1 und PD2 haben doch jeweils eigene Pins mit genau dem Namen. I_m ist, wenn mich nicht alles täuscht, tatsächlich das Signal der Monitoring-Photodiode.

Dass der "KHS-400R" und der SF-HD7 abgesehen von der Plastikabdeckung mehr oder weniger baugleich sind, war bekannt.

Vom SF-HD7 gibt es mehrere Revisionen, mit unterschiedlichen Abdeckungen und auch unterschiedlichen Gehäusen etc. Auch das Design vom Flex-PCB hat sich mehrmals geändert. Solche Änderungen gab es allerdings auch bei Sony-Lasern des gleichen Modells fortlaufend; die sind nur weniger aufgefallen. Allein vom KHS-400C sind mir 14 (!) verschiedene Revisionen bekannt. Vom SF-HD7 sind es bisher 9. Und auch vom Lasercoupler selbst gabs verschiedene Revisionen, die allerdings weitgehend miteinander kompatibel zu sein scheinen. Unterschiede gibts da ggf. im Polarisationsfilter, der zum jeweiligen Linsensystem passen muss (von KHS-400B und KHS-400C gibt es ja jeweils Varianten mit weißen Linsen, genannt T487, und mit gelben Linsen, genannt T609K).

Sind die Signale PD1 und PD2 also die zur Messung der Ausgangsleistung?

Nein; die Monitoring-Photodiode ist tatsächlich Teil von dem kleinen Die, auf dem auch der eigentliche Laser sitzt, und nicht vom PDIC-Die mit den restlichen Photodioden und dem Prisma. In dem von dir verlinkten Artikel zum Lasercoupler (der übrigens aus Sonys damaliger Haus-Zeitschrift "Cx-News" stammt) ist die Monitoring-Diode garnicht verzeichnet. PD1 und PD2 werden summiert zur Erzeugung des RF-Signals benutzt, welches den eigentlichen Datenstrom enthält. Und die Differenz von PD1 und PD2 wiederum wird zur Erzeugung des Fokus-Abweichungssignals benutzt und in das Fokus-Servo zum Nachregeln eingeführt. Das "PD" in diesen Bezeichnungen steht tatsächlich ebenfalls für "Photodiode", aber gemeint ist hier damit, dass es eine Summe von mehreren einzelnen Photodioden aus dem Photodioden-Array im PDIC ist.

Es gibt übrigens noch einen weiteren Artikel zu dem Lasercoupler der PS2: https://www.jsap.or.jp/jsapi/Pdf/Number03/CuttingEdge2.pdf

Auch da wird die Monitoring-Photodiode nur am Rande erwähnt. Das liegt einfach daran, dass die für den erfahrenen Leser nichts besonderes ist, denn so eine Monitoring-Photodiode haben Halbleiter-Laserdioden eigentlich schon immer gehabt, weil die Leistung von Halbleiter-Lasern einfach so extrem stark von der Umgebungstemperatur, dem Alter und anderen Einflüssen abhängt und fortlaufend nachgeregelt werden muss. Aber immerhin WIRD sie hier erwähnt.

Interessant ist, dass Sony schon bei den letzten SCPH-5XXXX Konsolen (die mit Mitsumi-Laufwerk) wieder konventionelle Laser (wo die Laserdiode + ihre Monitoring-Photodiode getrennt vom PDIC sind) eingesetzt hat, genau wie anschließend auch bei allen Slims. Grund dafür könnte evtl. eine Art Rechtsstreit zwischen dem Erfinder des 2-Wavelength-Lasercoupler und Sony über Patente und ähnliches sein. Jedenfalls blieb die PS2 so ziemlich das einzige Sony-Gerät, das so einen kombinierten Lasercoupler für CD und DVD in einem genutzt hat, und auch die PS2 bekanntlich nur von 2000 bis 2004.

PS: der Sanyo SF-HD7 nutzt ebenfalls den gleichen Sony-Lasercoupler, keine Sanyo-Eigenentwicklung

PPS: Einen KHS-400R gab es nie; das ist eine von der Szene erfundene Bezeichnung für den SF-HD7, weil der zum ersten mal in SCPH-3000xR Konsolen entdeckt wurde, und die damaligen Revisionen vom SF-HD7 ihre tatsächliche Modellnummer ziemlich versteckt hatten. Heute weiß man, dass sich das R der PS2-Modellnummer einfach nur darauf bezieht, dass eine DVD-Player-Version mit Unterstützung für die Fernbedienung vorinstalliert ist und nicht erst per DVD-Player-Update nachinstalliert werden muss.

PPPS: Beim SF-HD7 ist der Laserstrom auch aufgedruckt, allerdings versteckter.
Bei frühen SF-HD7 so: https://s20.directupload.net/images/241225/5euhdl9d.jpg
Bei späten SF-HD7 so: https://s20.directupload.net/images/241225/wewxwxu7.png
Sanyo gibt hier zwar keine Nachkommastellen an, allerdings sind die eh irrelevant weil die natürlichen Schwankungen bereits viel größer als die Nachkommastellen sind. Die gleiche Art, den Laserstrom zu kennzeichnen, verwendete Sanyo auch bei anderen von ihnen produzierten Lasern, weshalb sie "offen" in Datenblättern dokumentiert war.

Danke für die Ausführungen und die ganzen Artikelnummern. Das hilft schon gut weiter.

Ich muss betonen, dass man die speziellen Discs in der Praxis nicht wirklich braucht, wenn man andere, qualitativ hochwertige Discs (wie die erwähnten Wii-Discs) hat. Erst recht nicht die spezielle Glas-DVD, denn die macht die Kalibrierung wie gesagt nur "einfacher", weil man konstantere Werte auf dem Bildschirm sieht, während man an den Schrauben dreht .

Da steckt man viel Geld, Geduld und Glück im Online-Shopping rein, was man letztlich garnicht wirklich muss. Auch mit den anderen, erwähnten Discs bekommt man ein Laufwerk recht gut wieder so gut wie neu kalibriert. Für DVD-SL und DVD-DL jeweils eine gute Wii-Disc vom entsprechenden Typ nehmen, und für CD bieten sich kratzfreie, annähernd volle (ca. 74 min.) gepresste Audio-CDs oder große PS1-Spiele an. Wichtig ist nur, dass die Oberflächen weitgehend kratz- und staubfrei sein sollten.


Noch ein anderes Thema, das ich hier ausführlicher beschreiben will:
An den Potis am Laser sollte man eigentlich niemals drehen müssen. Und ob man es doch muss, weil der Laser WIRKLICH schwach ist, kann man bei der PS2 relativ einfach herausfinden. Auf den Lasern ist nämlich aufgedruckt, welchen Strom sie nach ihrer Fertigung im Test benötigten, um die gewünschte optische Ausgangsleistung zu erzeugen. Das sind auf dem Label die Werte Dxxx für DVD und Cxxx für CD (wobei der Wert für CD immer höher ist als der für DVD). Z.B. D571 für 57.1 mA für den DVD-Laser.

In der PS2 kann man im Betrieb einen Spannungsabfall über 2 Widerständen messen (jeweils für CD und DVD), welcher bei 25°C Umgebungstemperatur dann in mV in etwa dem aufgedruckten Wert entsprechen sollte (z.B. 571 mV für den Laser, auf dem D571 steht). Wenn der Wert sehr viel größer ist (z.B. 100 mV mehr), bedeutet das, dass die APC-Schaltung (Automatic Power Control) sehr stark kompensieren muss, um immer noch die nötige optische Ausgangsleistung zu erzielen. Die Messpunkte habe ich mal beispielhaft für GH-022 markiert: https://s20.directupload.net/images/241225/wj3npchd.jpg

Das funktioniert aber NUR zuverlässig, wenn niemand an den Potis am Laser gedreht hat. Denn die liegen NICHT in Serie mit der Laserdiode, um diese einzustellen, sondern hängen mit beiden Enden direkt am Mainboard, um die Laufwerkselektronik für den individuellen Offset der Leistungsmess-Photodiode im Laser zu kalibrieren. In jedem "Laser" eines optischen Laufwerks ist nämlich auch eine zusätzliche Photodiode, welche die tatsächliche Ausgangsleistung misst, um für Temperaturschwankungen und Alterung zu kompensieren. Deshalb sollte man eigentlich NIEMALS an den Potis drehen müssen. Das "funktioniert" zwar, aber nur, weil man dann durch stärker-als-spezifizierte Laserleistung andere Probleme (Dreck im Laser, falsche Kalibrierung der Mechanik oder Elektronik, alternde Elkos etc etc etc) ausgleicht, die man eigentlich beheben muss.

Wirklich helfen tut das ansonsten nur bei Lasern, die SO ausgebrannt sind, dass die APC-Schaltung nicht mehr hinterherkommt, da man dadurch die APC dazu zwingt, DOCH noch weiter aufzudrehen, aber... das ist nach meiner Erfahrung wirklich ziemlich selten. Und ob es eben so ist, kann man mit der o.g. Methode herausfinden. Wenn man jedenfalls bei einem Laser an den Potis dreht, bei dem das garnicht das zugrundeliegende Problem ist, macht man ihn dadurch lediglich vorschnell kaputt. Und dann funktioniert die Mess-Methode auch nicht mehr, weil dann der Wert, den die APC zur Ausgangsleistung liest, schlichtweg nicht mehr stimmt.

Ja, ich weiß, dass das gegen die "alten Weisheiten" der PS2-Szene geht. Aber damals wusste man in der Öffentlichkeit bzw. allgemein der Szene auch noch viel weniger über die Materie als heute  .

Für die mechanische Justage empfahl Sony eine spezielle DVD-SL aus Glas. Die gab es von mehreren Herstellern, allerdings sind die allesamt relativ schwer zu finden. Der Hauptvorteil dieser Discs ist, dass es hier wegen der annähernd perfekten Ebenheit während der Rotation weniger Variation im Jitter gibt, sodass es einfacher ist, die Mechanik auf minimalen Jitter zu justieren. Nimmt man eine andere DVD, oszilliert der Jitter fortlaufend. Allerdings ist es dennoch relativ einfach möglich, einen Punkt zu finden, an dem der Jitter sich in einem möglichst minimalen Bereich bewegt; es ist nur nicht so "bequem". Wichtig ist nur, dass die DVD-SL, die man verwendet, im Randbereich tatsächlich auch Daten hat, denn die mechanische Justage macht man mit dem Laser am Rand der Disc.

Nun zur elektrischen Selbstkalibrierung:
Eine HLX-505 für den DVD-DL-Schritt der elektrischen Selbstkalibrierung bietet gerade jemand an: https://www.ebay.de/itm/365265974577

Für DVD-SL bräuchte man eine HLX-504 (taucht selten auf) und für CD eine SCD-2700 (habe ich noch nie gesehen; wurde wohl nur intern von Sony-Servicecentern benutzt). Für DTL-T Konsolen empfahl Sony intern allerdings stattdessen die YEDS-18, und die bekommt man wiederum gelegentlich auf eBay, denn die wurde - genau wie HLX-505 und HLX-504 - auch an externe Reparaturdienstleister verkauft.

Wichtig: Für SCPH-5XXXX und alle Slims empfahl Sony andere Referenz-DVDs für die elektrische Justage (TDV-520CSC und TDV-540CSC). Solche sind mir allerdings noch nie untergekommen. Für CD wird allerdings nach wie vor SCD-2700 und für mechanische Justage die Glas-DVD empfohlen.

Ich selbst habe eine HLX-505 und musste feststellen, dass sich die Kalibrierungs-Resultate kaum von denen unterscheiden, die man bei Wii-Dual-Layer-Spielen bekommt. Wii-Discs (sowohl Single Layer als auch Dual Layer) haben wie gesagt gleichmäßig Daten auf ihrer gesamten Fläche und sind außerdem qualitativ ziemlich hochwertig. Zumindest die früheren (bis ca. 2010?), die einen "runden" Rand haben. Die späteren, die einen "kantigen" Rand haben, sind irgendwie nicht so gut, musste ich feststellen. Zumindest gibts bei denen im Jitter mehr Schwankungen.

Völlig ungeeignet sind ironischer Weise originale PS2-Spiele, weil die oftmals im Randbereich einfach garkeine Daten haben, und selbst wenn sie es tun, sind die Schwankungen deutlich größer.

Ich kann nur mutmaßen, warum das so ist. Vielleicht war Panasonics DVD-Presswerk, das für die Wii-Discs benutzt wurde, einfach qualitativ viel hochwertiger? Vielleicht hat man die Discs auch besonders hochwertig produziert, weil die Laufwerke von Gamecube und Wii relativ simpel sind und wenig Fehlertoleranz haben?

Zur Verwendung mit PMAP empfehle ich übrigens für DVD-SL und DVD-DL jeweils Wii-Discs, da die dank der Encryption auf ihrer vollen Länge gleichmäßig mit Daten befüllt sind. Bei PS2-Discs ist das nicht so, und da man v.a. den mechanischen Abgleich  (für den nimmt man eine DVD-SL) ja am Rand der Disc macht (um den am Rand ja tendenziell maximalen Jitter zu minimieren), braucht man Discs, bei denen sichergestellt ist, dass in diesem Bereich tatsächlich Daten liegen. Und auch bei der elektrischen Selbstkalibrierung, die man im Anschluss anstößt, fährt der Laser kurz nah an den Rand der Disc. Die meisten Wii-Spiele sind DVD-SL, aber einige (z.B. Smash Bros Brawl, Metroid Other M) sind DVD-DL.

[VOR]

Offset und Gain beziehen sich absolut garnicht auf die Laserleistung, sondern auf den Servo-Loop jeweils für Focus und Tracking. (Wer nicht weiß, was das bedeutet, sollte sich in die technischen Grundlagen von optischen Laufwerken einlesen  ).

Bei frühen PS1 werden die Werte im Werk mit Potis kalibriert, spätere PS1 machen das automatisch bei jedem Start (passiert, während man den kurzen "Piepser" hört).

Bei der PS2 bzw. allgemein DVDs ist das etwas komplexer, und eine vollständige Selbstkalibrierung würde immer so 30 Sekunden dauern. Außerdem ist das ganze vollständig Digital und wird über Mechacon und DSP/DVP geregelt. Im Werk wurde daher die vollständige Selbstkalibrierung einmalig ausgeführt, wobei die resultierenden Werte dauerhaft im EEPROM von MechaCon gespeichert wurden. Verwendet wurden hierfür allerdings spezielle, auf sehr geringe Toleranzen gefertigte, Referenz-Discs. Ebenfalls im Werk, und zwar VOR der elektronischen Selbstkalibrierung, wird außerdem das Laufwerk mechanisch eingestellt. Einmal der radiale Kippwinkel (mit der meist weißen Stellschraube am äußeren Ende, die aber bei frühen japanischen Konsolen auch schwarz und aus Metall sein kann, oder 2 Stellschrauben bei den 50000ern). Und dann noch der tangentiale Kippwinkel mit der kleinen schwarzen Schraube am "Laser" selbst. Für die mechanische Kalibrierung wird aber eine weitere, spezielle Referenz-DVD sowie ein sogenanntes Jitter-Meter benötigt. (Ungefähre Jitter-Werte, die es so gering wie möglich zu halten gilt, kann man aber auch direkt vom Mechacon und mithilfe einer gewöhnlichen, guten!!! DVD bekommen, aber dafür muss man an die UART-Schnittstelle vom MechaCon ran und ein Tool namens PMAP an einem PC bemühen. Mit dem Tool kann man außerdem auch die elektronische Werks-Selbstkalibrierung erneut anstoßen und einiges mehr).

Die Kalibrierung (mechanisch und elektronisch) wird natürlich vollkommen invalidiert, wenn man etwas an dem Laufwerk macht, wie z.b. den "Laser" auszutauschen. Deshalb ist da eigentlich eine vollständige Rekalibrierung angezeigt, und deren Auslassen oft der Grund, warum Austauschlaser nicht zu funktionieren scheinen oder nur, wenn man mit den Potis die Laserleistung ins unermessliche steigert (übermäßig stark aufgedrehte Laserleistung erhöht den Signalpegel und deshalb auch die Toleranz gegenüber fehlender Kalibrierung... ist aber natürlich extrem schädlich für den Laser; an die Potis muss man dank APC eigentlich GARNICHT ran).


Aber zurück zum Thema:
Im etwas schwammig benannten "Diagnose"-Modus erlaubt man nun der Konsole, doch eine - wenn auch verkürzte - Selbstkalibrierung durchzuführen, speziell für die gerade eingelegte Disc. Dabei ist allerdings der Bereich, in dem sich die Resultate befinden können, (vermutlich, so ganz sicher weiß man das momentan noch nicht) auf ein bestimmtes Intervall um den im Werk eingestellten Wert beschränkt. Außerdem wird davon NICHTS gespeichert, sondern nur für die eine eingelegte Disc bis zum nächsten Ausschalten oder Eject verwendet. Dadurch können "Problem-Discs" wieder lesbar werden.

Die dedizierte Ricoh RS5C348A, wie sie bis zum F-Chassis benutzt wurde, hat einen Nennstrom von maximal 0.8 µA, typisch 0.35 µA. Das würde so ungefähr hinkommen. Die kombinierte Rohm BU9861FV, wie sie ab dem F-Chassis benutzt wurde, ist leider ein custom part für Sony.

Das Problem ist die kleine Metallstange, auf der bis einschließlich dem G-Chassis die Laufwerksschublade auf der linken Seite fährt, sowie das Kunststoffteil, durch welches sie (mit sehr geringer Toleranz) gleiten soll. Sowohl die Oberfläche der Stange als auch die Innenseite dieses Kunststoffteils rauen mit der Zeit auf, v.a. wenn Staub mit im Spiel ist. So ganz frisch wird man das deshalb nicht mehr bekommen, auch wenn aller Staub weg ist. Etwas Abhilfe schafft es zwar, die Metallstange zu reinigen und einzufetten und das Plastikteil im Ultraschallreiniger zu reinigen, so ganz perfekt wird es wegen der nicht mehr glatten Oberfläche allerdings auch dann nicht mehr. Nicht an dem Problem schuld ist übrigens der Riemen. Der ist in den allermeisten Fällen vollkommen in Ordnung. Vielleicht könnte man die Stange irgendwie polieren, aber ich weiß nicht genau, wie man das am besten anstellt.

Selbst wenn man sämtliche Laufwerksmechanik im Ultraschallreiniger perfekt reinigt UND einen frischen Riemen einbaut (die Zahnräder sind übrigens aus sehr gleitfähigem POM und gehören NICHT gefettet; waren sie ab Werk auch nicht), verschwindet dieses Problem aus o.g. Gründen nicht ganz.

Ab dem H-chassis (SCPH-5XXXX) hat man das Problem nicht mehr (nach einer einfachen Komplettreinigung läuft hier immer wieder alles); hier hilft einem ironischer Weise der kostenreduzierte Schubladenmechanismus, der ohne die Stange auskommt.

Die RTC ist nicht Teil vom Syscon selbst, sondern in einem separaten IC (ab F-chassis/GH-015 allerdings kombiniert mit dem EEPROM). Selbst beim Dragon-Mechacon ist die RTC zwar im gleichen Chipgehäuse wie der Mechacon/Syscon, aber (zusammen mit dem EEPROM) auf einem separaten Die. Siehe auch: https://www.psdevwiki.com/ps2/RTC

Wollte mal kurz erwähnt haben, dass es auch GH-032 boards gibt, die die Schutzschaltung auf der Oberseite neben dem Treiber-IC haben, wie auf dem GH-035 Bild im Startpost. Das ist z.B. bei GH-032-34 so. Andersrum ist es deshalb auch denkbar, dass es GH-035 boards gibt, die die Schaltung auf der Unterseite haben.